一种面向软件定义卫星的姿控方法以及系统

1.本技术涉及卫星姿态控制领域，具体而言本技术实施例涉及一种面向软件定义卫星的姿控方法以及系统。


背景技术：

2.传统的姿态控制系统由姿态动力学模型、姿态控制器(飞轮、磁力矩器等)、执行机构、姿态敏感器组成，如图1所示。
3.图1的卫星的姿控系统包括：姿态动力学模型、姿态控制器、执行机构以及姿态敏感期，图1示出的期望姿态为地面上注的给定卫星目标姿态，图1的测量姿态为姿态敏感器的实时测量值转换后的卫星当前姿态，图1的姿态偏差为期望姿态与测量姿态的差值，图1的姿态动力学模型用于根据姿态偏差计算控制力矩并分解计算姿态控制器的控制参数值，图1的姿态控制器用于根据控制参数值计算执行机构的动作，且图1的执行机构用于执行姿态控制器的动作指令。
4.图1的传统姿控系统采用紧耦合架构，不利于软件的快速开发部署、迭代更新、动态重构，无法满足软件定义卫星的要求。图1的传统姿控系统执行调姿任务时需要首先由地面注入遥控指令进行工作模式设定或切换，然后在调姿模式下上注期望姿态，星务管理再调度姿控系统执行，这种方式受到时间窗口限制，无法完成快速变化的调姿任务需求。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的在于提供一种面向软件定义卫星的姿控方法以及系统，通过本技术一些实施例的面向软件定义卫星的姿控系统的架构，在需要更新其中的某些功能时，仅需要开发、部署或在轨更新相关的元服务对应的模块(例如，定姿服务模块、姿态规划模块等)即可，其它元服务对应的模块无需再重新开发、测试，从而大大减少了工作量，有利于版本的快速迭代。
6.第一方面，本技术实施例提供一种面向软件定义卫星的姿控系统，所述姿控系统包括：姿态控制器，包括飞轮和磁力矩器，被配置为执行姿态控制指令；姿态敏感器，包括星敏感器、太阳敏感器、惯性传感器imu，被配置为测量卫星当前的姿态，得到当前姿态数据；操作系统，被配置为调用所述姿态敏感器和所述姿态控制器；服务容器，基于所述操作系统实现运行环境搭建；姿态元服务集成模块，运行于所述服务器容器中实现多种元服务，其中，所述元服务包括：用于实现自主智能规划卫星期望姿态的姿态规划模块。
7.本技术的实施例对传统姿控系统架构重新进行设计，建立统一的数据标准、采用功能细分的元服务，解除了软件与硬件、软件功能模块之间的耦合关系，大大提高了代码的复用度，减少了开发时间，降低了开发成本，对于飞速发展的低轨商业卫星时代尤为重要。
8.在一些实施例中，所述操作系统为开源操作系统。
9.在一些实施例中，所述姿态元服务集成模块包括：定姿服务模块，被配置为依据坐标转换数据和姿态测量数据实时计算卫星姿态得到卫星姿态数据。
10.本技术的一些实施例划分的细分元服务包括计算卫星姿态的服务提供模块，该模块的数据可以提供给姿态规划模块用于进一步的数据计算处理。
11.在一些实施例中，所述姿态元服务集成模块包括：姿态规划模块，被配置为根据太阳矢量数据和所述卫星姿态数据自主智能规划卫星期望姿态，得到期望姿态数据。
12.本技术的一些实施例提供一种姿态规划模块，通过该模块可以摆脱期望姿态数据必须从地面注入的技术缺陷，提升卫星姿态控制的灵活性和即时性。
13.在一些实施例中，所述姿态元服务集成模块包括：轮控服务模块，被配置为依据所述期望姿态数据和飞轮状态数据生成飞轮控制指令。
14.本技术的一些实施例提供一种轮控服务模块，通过该模块可以实时生成飞轮控制指令。
15.在一些实施例中，所述姿态元服务集成模块包括：磁控服务模块，被配置为依据所述期望姿态数据和环境磁矢量数据生成磁棒控制指令。
16.本技术的一些实施例提供一种获取磁棒控制指令的方法。
17.在一些实施例中，所述姿态元服务集成模块包括：坐标转换服务模块，被配置为实时计算所述坐标转换数据，并将所述坐标转换数据提供给所述定姿服务模块。
18.本技术的一些实施例通过坐标转换服务模块计算坐标转换数据。
19.在一些实施例中，所述姿态元服务集成模块包括：太阳矢量计算模块，被配置为实时预测所述太阳矢量数据并将所述太阳矢量数据提供给所述姿态规划模块。
20.本技术的一些实施例通过太阳矢量计算模块获取太阳矢量数据。
21.在一些实施例中，所述姿态元服务集成模块包括：磁矢量计算服务模块，被配置为计算所述环境磁矢量数据。
22.本技术的一些实施例提供一种计算环境磁矢量数据的方法。
23.在一些实施例中，所述姿态元服务集成模块包括：数据采集服务模块，被配置为采集载荷状态数据得到所述姿态测量数据和所述飞轮状态数据。
24.本技术的一些实施例通过数据采集服务模块得到姿态测量数据和飞轮状态数据。
25.第二方面，本技术的一些实施例提供一种面向软件定义卫星的姿控方法，应用于如第一方面实施例所述的姿控系统，所述姿态控制方法包括：获取卫星姿态数据；根据所述卫星姿态数据获取卫星期望姿态数据；根据所述卫星期望姿态数据获取轮控指令和磁控指令；执行所述轮控指令和所述磁控指令。
26.在一些实施例中，所述获取卫星姿态数据包括：按设定工作周期采集姿态敏感器和姿态控制器的姿态测量数据；按所述设定工作周期实时计算坐标转换数据；按所述设定工作周期实时读取所述姿态测量数据和所述坐标转换数据，并基于所述姿态测量数据和所述坐标转换数据计算得到所述卫星姿态数据。
27.在一些实施例中，所述根据所述卫星姿态数据获取卫星期望姿态数据，包括：按所述设定工作周期实时计算出太阳矢量数据；按所述设定工作周期实时读取所述卫星姿态数据、所述太阳矢量数据以及任务请求计算得到卫星期望姿态数据，其中，所述任务请求来自于地面上注，或者来自于星间网络。
28.在一些实施例中，所述根据所述卫星期望姿态数据获取轮控指令和磁控指令，包括：按设定工作周期采集所述姿态敏感器和所述姿态控制器的姿态测量数据飞轮状态数
据；获取环境磁矢量数据；根据所述期望姿态数据和所述飞轮状态并计算所述轮控指令；根据所述期望姿态数据和所述环境磁矢量数据计算所述磁控指令。
附图说明
29.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
30.图1为相关技术提供的卫星的姿控系统的架构图；
31.图2为本技术实施例提供的面向软件定义卫星的姿控系统的架构图；
32.图3为本技术实施例提供的面向软件定义卫星的姿控方法的流程图。
具体实施方式
33.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
34.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.根据背景技术部分描述的图1的传统姿控系统采用紧耦合架构，不利于软件的快速开发部署、迭代更新、动态重构，无法满足软件定义卫星的要求。采用本技术一些实施例提供的面向软件定义卫星的姿控系统，对传统姿控系统架构重新进行设计，建立统一的软件定义卫星数据标准、采用功能细分的元服务，解除了软件与硬件、软件功能模块之间的耦合关系(这是由于传统的飞轮控制模块不同厂家的飞轮有不同的驱动程序、通讯协议，软件驱动与硬件紧密耦合；姿态确定与姿态控制软件打包为一个服务，其特征也是紧密耦合)，大大提高了代码的复用度，减少了开发时间，降低了开发成本，对于飞速发展的低轨商业卫星时代尤为重要。
36.正如背景技术部分记载的图1的传统姿控系统执行调姿任务时需要首先由地面注入遥控指令进行工作模式设定或切换，然后在调姿模式下上注期望姿态，星务管理再调度姿控系统执行，这种方式受到时间窗口限制，无法完成快速变化的调姿任务需求。本技术的一些实施例提供的面向软件定义卫星的姿控系统，不依赖星务管理，姿态规划元服务具备自主规划能力，既可以根据地面注入的任务自主规划卫星姿态，也可以根据星间协同任务规划卫星姿态。
37.请参看图2，图2为本技术的一些实施例提供的面向软件定义卫星的姿控系统，该姿控系统包括：姿态控制器，包括飞轮和磁力矩器，被配置为执行姿态控制指令；姿态敏感器，包括星敏感器、太阳敏感器、惯性传感器imu，被配置为测量卫星当前的姿态，得到当前姿态数据；操作系统(例如，开源操作系统)，被配置为调用所述姿态敏感器和所述姿态控制器；服务容器，基于所述操作系统实现运行环境搭建；姿态元服务集成模块，运行于所述服务器容器中实现多种元服务，其中，所述元服务包括：用于实现自主智能规划卫星期望姿态的姿态规划模块。
38.需要说明的是，在本技术的一些实施例中，载荷至少包括姿态敏感器和姿态控制
器，其中，姿态敏感器至少包括星敏、太敏、imu，被配置为姿态测量装置；所述姿态控制器至少包括飞轮、磁力矩器，被配置为姿态控制指令执行器，包括硬件设备及驱动程序。所述元服务，包括定姿服务、姿态规划服务、轮控服务、磁控服务、坐标转换服务、太阳矢量计算服务、磁矢量计算服务、数据采集服务。所述定姿服务，被配置为卫星姿态实时计算、存储服务；所述姿态规划服务，被配置为卫星期望姿态自主智能规划服务；所述轮控服务，被配置为飞轮控制指令生成服务；所述磁控服务，被配置为磁棒控制指令生成服务；所述坐标转换服务，被配置为坐标转换矩阵实时计算、存储服务；所述太阳矢量计算服务，被配置为太阳矢量实时预测服务；所述磁矢量计算服务，被配置为环境磁矢量计算、存储服务；所述数据采集服务，被配置为采集载荷状态数据服务并保存到相应的数据库表或文件中。
39.不难理解的是，本技术的实施例对传统姿控系统架构重新进行设计，建立统一的数据标准、采用功能细分的元服务，解除了软件与硬件、软件功能模块之间的耦合关系，大大提高了代码的复用度，减少了开发时间，降低了开发成本，对于飞速发展的低轨商业卫星时代尤为重要。
40.在本技术的一些实施例中，所述操作系统为开源操作系统。例如，所述开源操作系统，至少包括现有ubuntu、centos、red hat等linux内核操作系统、基于linux内核量身裁剪的操作系统、其它嵌入式操作系统。
41.例如，在本技术的一些实施例中，所述姿态元服务集成模块包括：定姿服务模块，被配置为依据坐标转换数据和姿态测量数据实时计算卫星姿态得到卫星姿态数据。也就是说，本技术的一些实施例划分的细分元服务包括计算卫星姿态的服务提供模块，该模块的数据可以提供给姿态规划模块用于进一步的数据计算处理。
42.例如，在本技术的一些实施例中，所述姿态元服务集成模块包括：姿态规划模块，被配置为根据太阳矢量数据和所述卫星姿态数据自主智能规划卫星期望姿态，得到期望姿态数据。也就是说，本技术的一些实施例提供一种姿态规划模块，通过该模块可以摆脱期望姿态数据必须从地面注入的技术缺陷，提升卫星姿态控制的灵活性和即时性。
43.例如，在本技术的一些实施例中，所述姿态元服务集成模块包括：轮控服务模块，被配置为依据所述期望姿态数据和飞轮状态数据生成飞轮控制指令。也就是说，本技术的一些实施例提供一种轮控服务模块，通过该模块可以实时生成飞轮控制指令。
44.例如，在一些实施例中，所述姿态元服务集成模块包括：磁控服务模块，被配置为依据所述期望姿态数据和环境磁矢量数据生成磁棒控制指令。也就是说，本技术的一些实施例提供一种获取磁棒控制指令的方法。
45.例如，在本技术的一些实施例中，所述姿态元服务集成模块包括：坐标转换服务模块，被配置为实时计算所述坐标转换数据，并将所述坐标转换数据提供给所述定姿服务模块。也就是说，本技术的一些实施例通过坐标转换服务模块计算坐标转换数据。
46.例如，在本技术的一些实施例中，所述姿态元服务集成模块包括：太阳矢量计算模块，被配置为实时预测所述太阳矢量数据并将所述太阳矢量数据提供给所述姿态规划模块。也就是说，本技术的一些实施例通过太阳矢量计算模块获取太阳矢量数据。
47.例如，在本技术的一些实施例中，所述姿态元服务集成模块包括：磁矢量计算服务模块，被配置为计算所述环境磁矢量数据。也就是说，本技术的一些实施例提供一种计算环境磁矢量数据的方法。
48.例如，在本技术的一些实施例中，所述姿态元服务集成模块包括：数据采集服务模块，被配置为采集载荷状态数据得到所述姿态测量数据和所述飞轮状态数据。也就是说，本技术的一些实施例通过数据采集服务模块得到姿态测量数据和飞轮状态数据。
49.需要说明的是，如图2所示，面向软件定义卫星的姿控系统还包括数据库，所述数据库，被配置为姿控系统数据存储装置，至少包括mysql、redis、mongodb。所述服务容器，被配置为姿控系统服务的部署、运行平台，至少包括docker、k8s。
50.本技术的一些实施例提供一种面向软件定义卫星的姿控方法，应用于如上述实施例所述的姿控系统，所述姿态控制方法包括：获取卫星姿态数据；根据所述卫星姿态数据获取卫星期望姿态数据；根据所述卫星期望姿态数据获取轮控指令和磁控指令；执行所述轮控指令和所述磁控指令。
51.例如，在本技术的一些实施例中，所述获取卫星姿态数据示例性包括：按设定工作周期采集姿态敏感器和姿态控制器的姿态测量数据；按所述设定工作周期实时计算坐标转换数据；按所述设定工作周期实时读取所述姿态测量数据和所述坐标转换数据，并基于所述姿态测量数据和所述坐标转换数据计算得到所述卫星姿态数据。
52.例如，在本技术的一些实施例中，所述根据所述卫星姿态数据获取卫星期望姿态数据示例性包括：按所述设定工作周期实时计算出太阳矢量数据；按所述设定工作周期实时读取所述卫星姿态数据、所述太阳矢量数据以及任务请求计算得到卫星期望姿态数据，其中，所述任务请求来自于地面上注，或者来自于星间网络。
53.例如，在本技术的一些实施例中，所述根据所述卫星期望姿态数据获取轮控指令和磁控指令示例性包括：按设定工作周期采集所述姿态敏感器和所述姿态控制器的姿态测量数据飞轮状态数据；获取环境磁矢量数据；根据所述期望姿态数据和所述飞轮状态并计算所述轮控指令；根据所述期望姿态数据和所述环境磁矢量数据计算所述磁控指令。
54.下面结合图3示例性阐述上述面向软件定义卫星的姿控方法。
55.数据采集服务模块按设定工作周期采集姿态敏感器、姿态控制器的姿态测量数据并存储到数据库中。
56.坐标转换服务模块按设定工作周期实时计算坐标转换数据并存储到数据库中。
57.定姿服务模块按设定工作周期实时读取姿态测量数据、坐标转换数据，计算得到卫星姿态数据并存储到数据库。
58.太阳矢量计算模块按设定工作周期实时计算出太阳矢量数据并存储到数据库。
59.姿态规划模块按设定工作周期实时读取卫星姿态、太阳矢量、任务请求计算得到卫星期望姿态数据并存储到数据库。任务请求可以来自于地面上注，也可以来自于星间网络。
60.磁矢量计算模块按设定工作周期实时计算环境磁矢量数据并存储到数据库。
61.轮控服务模块按设定工作周期实时读取期望姿态、飞轮状态并计算轮控指令并存储到数据库、文件系统。
62.磁控服务模块按设定工作周期实时读取期望姿态、环境磁矢量计算磁控指令并存储到数据库、文件系统。
63.姿态控制器按设定工作周期读取并执行轮控指令、磁控指令。
64.通过图2提供的本技术一些实施例的一种面向软件定义卫星的姿控系统架构，可
以建立统一的数据标准、采用功能细分的元服务，解除了软件与硬件、软件功能模块之间的耦合关系，具有替代性好，复用度高、便于迭代、扩展性好等优点。本技术一些实施例的所述姿控系统架构不依赖传统星务管理，姿态规划元服务可根据地面任务或者星间任务自主规划期望姿态。
65.不难理解的是，采用上述技术方案本技术至少存在如下技术优势：
66.(1)可替代性好。本技术实施例图2所述架构，通过统一数据标准解除了软件与硬件、软件服务之间的耦合关系，任一软件、硬件均具备可替代性。比如，传统飞轮控制器驱动程序由厂家提供，姿控系统如果要更换飞轮控制器的品牌或者型号，都需要对整套姿控系统软件进行修改、测试，导致飞轮控制器的替代工作代价高昂，而统一数据标准之后，新的飞轮控制器只需要符合数据标准即可兼容到姿控系统中。
67.(2)复用度高，迭代敏捷。本技术实施例图2所述架构，在需要更新其中的某些功能时，仅需要开发、部署或在轨更新相关的元服务即可，其它元服务无需再重新开发、测试，从而大大减少了工作量，有利于版本的快速迭代。
68.(3)可扩展性好。采用本技术实施例的元服务取代传统的紧耦合型姿控系统，各个服务无状态独立运行，通过数据库建立状态交互，扩展新功能只需要符合数据标准即可，具备非常好的可扩展性。
69.(4)可重构性好。姿控系统的载荷是易损坏部件，据统计，1988-2014年间遥感卫星不同子系统发生故障的比例，其中57％的故障来自于控制系统与载荷故障。进入商业卫星时代，硬件冗余设计与动态重构不可或缺。本技术实施例图2所述姿控系统架构，当某飞轮发生故障时，轮控服务可自动重构可用轮控组合；当无可用轮控组合时，磁控服务能够替代部分功能，最大程度满足姿控目标。
70.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
71.另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
72.所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存
储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
73.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
74.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
75.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

技术特征：
1.一种面向软件定义卫星的姿控系统，其特征在于，所述姿控系统包括：姿态控制器，包括飞轮和磁力矩器，被配置为执行姿态控制指令；姿态敏感器，包括星敏感器、太阳敏感器、惯性传感器imu，被配置为测量卫星当前的姿态，得到当前姿态数据；操作系统，被配置为调用所述姿态敏感器和所述姿态控制器；服务容器，基于所述操作系统实现运行环境搭建；姿态元服务集成模块，运行于所述服务器容器中实现多种元服务，其中，所述元服务包括：用于实现自主智能规划卫星期望姿态的姿态规划模块。2.如权利要求1所述的姿控系统，其特征在于，所述操作系统为开源操作系统。3.如权利要求1所述的姿控系统，其特征在于，所述姿态元服务集成模块包括：定姿服务模块，被配置为依据坐标转换数据和姿态测量数据实时计算卫星姿态得到卫星姿态数据。4.如权利要求3所述的姿控系统，其特征在于，所述姿态元服务集成模块包括：姿态规划模块，被配置为根据太阳矢量数据和所述卫星姿态数据自主智能规划卫星期望姿态，得到期望姿态数据。5.如权利要求4所述的姿控系统，其特征在于，所述姿态元服务集成模块包括：轮控服务模块，被配置为依据所述期望姿态数据和飞轮状态数据生成飞轮控制指令。6.如权利要求5所述的姿控系统，其特征在于，所述姿态元服务集成模块包括：磁控服务模块，被配置为依据所述期望姿态数据和环境磁矢量数据生成磁棒控制指令。7.如权利要求6所述的姿控系统，其特征在于，所述姿态元服务集成模块包括：坐标转换服务模块，被配置为实时计算所述坐标转换数据，并将所述坐标转换数据提供给所述定姿服务模块。8.如权利要求7所述的姿控系统，其特征在于，所述姿态元服务集成模块包括：太阳矢量计算模块，被配置为实时预测所述太阳矢量数据并将所述太阳矢量数据提供给所述姿态规划模块。9.如权利要求8所述的姿控系统，其特征在于，所述姿态元服务集成模块包括：磁矢量计算服务模块，被配置为计算所述环境磁矢量数据。10.如权利要求9所述的姿控系统，其特征在于，所述姿态元服务集成模块包括：数据采集服务模块，被配置为采集载荷状态数据得到所述姿态测量数据和所述飞轮状态数据。11.一种面向软件定义卫星的姿控方法，应用于如权利要求1-10中任一项所述的姿控系统，所述姿控方法包括：获取卫星姿态数据；根据所述卫星姿态数据获取卫星期望姿态数据；根据所述卫星期望姿态数据获取轮控指令和磁控指令；执行所述轮控指令和所述磁控指令。12.如权利要求11所述的姿控方法，其特征在于，所述获取卫星姿态数据包括：按设定工作周期采集姿态敏感器和姿态控制器的姿态测量数据；按所述设定工作周期实时计算坐标转换数据；按所述设定工作周期实时读取所述姿态测量数据和所述坐标转换数据，并基于所述姿
态测量数据和所述坐标转换数据计算得到所述卫星姿态数据。13.如权利要求11所述的姿控方法，其特征在于，所述根据所述卫星姿态数据获取卫星期望姿态数据，包括：按设定工作周期实时计算出太阳矢量数据；按所述设定工作周期实时读取所述卫星姿态数据、所述太阳矢量数据以及任务请求计算得到卫星期望姿态数据，其中，所述任务请求来自于地面上注，或者来自于星间网络。14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据所述卫星期望姿态数据获取轮控指令和磁控指令，包括：按设定工作周期采集所述姿态敏感器和所述姿态控制器的姿态测量数据飞轮状态数据；获取环境磁矢量数据；根据所述期望姿态数据和所述飞轮状态并计算所述轮控指令；根据所述期望姿态数据和所述环境磁矢量数据计算所述磁控指令。

技术总结
本申请实施例提供一种面向软件定义卫星的姿控方法以及系统，所述姿控系统包括：姿态控制器，包括飞轮和磁力矩器，被配置为执行姿态控制指令；姿态敏感器，包括星敏感器、太阳敏感器、惯性传感器IMU，被配置为测量卫星当前的姿态，得到当前姿态数据；操作系统，被配置为调用所述姿态敏感器和所述姿态控制器；服务容器，基于所述操作系统实现运行环境搭建；姿态元服务集成模块，运行于所述服务器容器中实现多种元服务，其中，所述元服务包括：用于实现自主智能规划卫星期望姿态的姿态规划模块。通过本申请一些实施例的面向软件定义卫星的姿控系统的架构，仅需要开发、部署或在轨更新相关的元服务对应的模块(例如，定姿服务模块、姿态规划模块等)即可。规划模块等)即可。规划模块等)即可。


技术研发人员：王海江 赵军锁 吴凤鸽 张衡 秦琰
受保护的技术使用者：中国科学院软件研究所
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/6/28